بررسي حافظه هاي فلش: انقلابي هاي آرام

 تاکنون مطالب بسياري درباره امکانات و توانايي هاي چيپ هاي حافظه فلش (Flash Memory) نگاشته شده است که بدون شک بسياري از آنها را خوانده ايد. در اين نوشتار سعي داريم گذري کوتاه بر نوع نگاه تکنولوژي حافظه هاي غيرفرار (Non-Volatile) داشته باشيم و به درون جامعه نقبي بزنيم و ببينيم که اين چيپ هاي فلش به عنوان نماينده تام الاختيار حافظه هاي غيرفرار چه جايگاهي در ميان مصرف کنندگان دارند. چنانچه فرصت داشته باشيم ، قدري نيز درباره آينده اين موجودات سخن خواهيم گفت.
حافظه هاي غيرفرار
خيلي خلاصه بگويم که هر نوع حافظه اي که براي نگهداري داده ها نيازمند پشتيباني انرژيک نباشد در دسته حافظه هاي غيرفرار قرار مي گيرد. قطعات حافظه DRAM مورد استفاده در کامپيوترها به عنوان قطعات حافظه موقت (RAM) شناخته شده ترين نوع حافظه هاي فرار (Volatile Memory) قلمداد شده و چيپ هاي حافظه فلش نيز در زمين حافظه هاي غيرفرار معروف ترين است، البته تا حالا!
ديسک هاي CD و DVD، هاردديسک ها، کاغذ و نوار مغناطيسي در دسته غيرفرارها قرار مي گيرند، چرا که براي نگهداري داده ها نيازي به انرژي پشتيبان ندارند. در يک دسته بندي دقيق تر مي توانيم عنوان الکترومغناطيسي را نيز به تعريف بالا بيفزاييم تا از شر کاغذ و ديسک هاي ديگر خلاص شويم. حافظه هاي فلش از دسته حافظه هاي غيرفراري هستند که در آنها اطلاعات به صورت الکتريکي نگاشته، خوانده و نگهداري مي شوند. سبکي وزن، کوچکي حجم، سرعت تبادل قابل توجه داده ها، سرعت فوق العاده دسترسي به داده ها، مقاومت خوب در برابر ضربه و ميدان هاي مغناطيسي و سرعت توسعه دانش مربوط به اين چيپ ها باعث شده که اين موجودات کوچک بسياري از حوزه ها را با سرعتي خيره کننده در نوردند و درکمتر از يک دهه چنان جايگاهي بيابند که نه تنها در توان هيچ يک از منابع ذخيره سازي فرار و حتي غيرفرار نيست بلکه در تخيلات جد و آباء ايشان نيز نمي گنجيد. در ادامه خواهيم گفت که اين جناب فلش چه کرده است که درباره آن اين چنين سخن مي گوييم.
درباره فلش ها
مي گويم فلش ها و نه فلش، بدان علت که دوگونه فلش با نام هاي NAND و NOR در جهان قابل توليد هستند و هر دو نيز توسط دانشمندي ژاپني از اهالي Toshiba معرفي شده اند. اين دو گونه فلش در دو حوزه متفاوت وارد مي شوند، هرچند نزديکي محدودي بين آنها وجود دارد، اما جمع اين دو بسياري از امور ذخيره سازي را به خوبي پوشش مي دهد. به گوشي موبايل خود نگاه کنيد. در توليد اين گوشي ها و به عنوان حافظه موقتي خبري از حافظه هاي DRAM نيست، بلکه از گونه NOR حافظه هاي فلش به عنوان حافظه موقت استفاده شده است. در همين گوشي ها امکان استفاده از کارت هاي حافظه مانند Micro SD يا MMC مهيا شده که براساس گونه NAND حافظه هاي فلش توليد شده است. اگر درس مدار منطقي و کتاب جناب مانو را پاس کرده باشيد به خوبي اصطلاح NAND و NOR را به ياد خواهيد آورد و شايد تعجب کرده باشيد که چگونه مي شود فقط با يک نوع ترانزيستور اين غوغا برپا شده باشد!
گونه NOR حافظه هاي فلش براساس شيوه آدرس دهي الکتريکي فعاليت کرده و امکان دسترسي تصادفي به داده ها همانند حافظه هاي DRAM را شبيه سازي مي کند. به همين علت از آنها در سيستم هاي قابل حمل به عنوان جايگزين حافظه هاي موقت با دسترسي تصادفي (RAM) استفاده مي شود با اين تفاوت که امکان نگهداري داده پس از قطع جريان الکتريکي نيز مهياست.
NAND به عنوان گونه ديگر حافظه هاي فلش براساس شيوه آدرس دهي مکانيکي عمل مي کند و امکان دسترسي ترتيبي به داده ها همانند هاردديسک ها را فراهم مي سازد. تمامي کارت هاي حافظه اعم از SD، MMC، Memory Stick، xD Picture، Compact Flash، قطعات حافظه هاي فلش USB و ديسک هاي جديد SSD تماماً براساس چيپ هاي فلش NAND ساخته مي شوند. نوع دسترسي ترتيبي و امکان ذخيره سازي هاردديسک مانند است که جايگاه عجيب و غريبي به اين چيپ ها اعطا کرده است. در ادامه بدين موضوع مي پردازيم.
و اما IBM
اينکه ماجرا چه ربطي به اين غول بي شاخ و دم دارد از اينجا آغاز مي شود که IBM در سال هاي پاياني دهه نود ميلادي موجودي يک اينچي به نام Microdrive را وارد بازار کرد. اين موجود از لحاظ جسمي هم اندازه، اما پرظرفيت تر از کارت هاي حافظه CF، در سال 1994 توسط SanDisk معرفي شده بود. کارت هاي حافظه Microdrive از يک هاردديسک يک اينچي تشکيل شده بودند و مزيت هاي فراواني بر گونه هاي نوبرانه و تست نشده کارت هاي حافظه فلش مانند CF داشتند. وجود اين موجود ذخيره ساز تغييرات جالبي در نوع محصولات بازار پديد آورد. در واقع امکان داشتن دستگاهي که اطلاعات آن قابل استفاده در حين حمل باشد تحقق يک رويا بود! دستگاه هاي پخش موسيقي Apple iPod mini، Creative MuVo، تلفن هاي هوشمند hp و گوشي هاي تلفن همراه Nokia N91 از اين حافظه استفاده مي کنند. هرچند ظرفيت اين قطعه به 12 گيگابايت محدود است که حافظه هاي جديد فلش چند وقتي است که آن را پشت سر گذاشته اند.
ه بيان ديگر در سال جاري کمتر دستگاهي خواهيد ديد که از Microdrive استفاده کند. هرچند استفاده از اين نوع ذخيره سازي مشکل چيپ هاي فلش را ندارد و امکان اتلاف داده در حين ثبت نيست، اما تبعيت از مشکلات ذاتي هاردديسک ها باعث شده که چيپ هاي فلش جايگزين اين قطعات شوند.
نکته اينجاست که هاردديسک هاي يک اينچي Microdrive باب جديدي در همراهي و تبادل داده ها گشود و حافظه هاي فلش نيز همان راه را با سرعت و کيفيتي ديگر ادامه مي دهند.
و اما فلش ها
حرکتي که فلش ها آغاز کردند در همان مسيري است که IBM ترسيم کرده است، اما کيفيت اين حرکت تفاوت هاي فراواني با حرکت آغازين دارد. اگر IBM و امثالهم، امکان حمل داده ها و اطلاعات محدود را در اختيار بشر قرار دادند، حافظه هاي فلش به گونه اي وارد زندگي بشر شده اند که زندگي بدون اطلاعات قابل تصور نباشد. به اطراف خود نگاه کنيد، در اغلب گوشي هاي تلفن همراه، پخش کننده هاي موسيقي و فيلم، حافظه هاي قابل حمل USB، دوربين هاي عکاسي ديجيتال، خودروهاي جديد، يخچال هاي ديجيتال، تلفن هاي روميزي ديجيتال و خلاصه هرجا که تفکر ديجيتالي وارد شده، بدون شک ردپايي از چيپ هاي فلش وجود دارد.
فلش ها تمامي شؤونات زندگي بشر را تحت تاثير خود قرار داده اند. نکته جالب اين است که اين حضور چندان به چشم نمي آيد. به همين دليل عنوان انقلابي هاي آرام را انتخاب کردم، انقلابي به اين دليل که زندگي را شکلي ديگر داده که بدون آن قابل تحمل نيست، و آرام از آن رو که تمامي اين جنبش ها را به سهولت و نه در يک برهه کوتاه که در طي يک دهه هدايت کرده است.
فلش ها يکي از پايه هاي اصلي و اساسي جامعه هاي اطلاعات محور هستند. هرچند ارائه کنندگان اين تئوري چندان با اين رأي موافق نباشند، اما اگر نبودند امثال چيپ هاي فلش، بستر نزديکي به تحقق رؤياي جامعه اطلاعات محور را، بدين معنا که توليد، تبادل و استفاده از اطلاعات اين گونه شايع شود، فراهم ساخته اند.
همواره دوران هاي گذار از انسان مهاجر به انسان کشاورز و از انسان کشاور به انسان صنعت کار با بحران همراه بوده است. جالب است که بحران به وجود آمده در دوران گذار از سده صنعت محور به هزاره اطلاعات محور چنان خاموش است که انگار بحراني نيست و شايد اين را بتوان بر گردن امثال فلش ها انداخت.
در کنار انسان ها
فلش ها همواره در کنار انسان ها هستند و تغيير کوچکي در زندگي داده اند که اثرات آن در آينده اي محتوم مشخص خواهد شد. فلش ها فعل مي کنند را به مي شوند تبديل کرده اند. به بياني ديگر اگر قرار بود که رفتار روزانه دانشمندان يا گفتگوهاي دانشمند يا فرهيخته اي ثبت شود، انسان ها بايد تمامي جزئيات را پيگيري کرده و ثبت مي کردند. اما فلش ها بستري را فراهم ساخته اند که بسياري از اين اتفاقات در آن ثبت مي شوند.
امروزه حجم اطلاعات بالا رفته و فلش ها همراه انسان ها شده اند. در واقع فلش ها پافراتر نهاده و از همراه گذشته اند. با کمي احتياط در اين اتمسفر و به ضرس قاطع در آينده، فلش ها را جزئي از خود خواهيم دانست. چيپ هاي فلش هم اکنون به عنوان حافظه ديگر انسان قلمداد مي شوند.
فلش ها زحمت يادآوري را از دوش انسان ها برداشته اند چرا که طبيعي است که در اين وانفساي اطلاعات و بگير و ببند هاي سريع، انسان وا بماند. اين حافظه هاي جانبي غيرفرار هستند که بدون آب و غذا از يک سگ هم بهتر پارس مي کنند؛ دم تکان مي دهند و بازهم مسؤوليت هاي جديدتري برعهده خواهند گرفت!
فلش ها چند خصيصه جالب دارند که آنها را محبوب انسانها مي کند:
اول اينکه بي جيره و مواجب هستند.
دوم اينکه قابليت همراهي با تغيير اطلاعات را داشته و همانند ديسک هاي CD يا DVD خشک و بي روح نيستند.
سوم اينکه به راحتي حمل مي شوند.
چهارم اينکه شرايط دسترسي به نيازهاي فرافکنانه انسان مانند موسيقي، فيلم، کتاب ديجيتال، ارتباط و غيره را فراهم مي سازند.
پنجم اينکه برون گرا هستند بدين معنا که مي توانيد اطلاعات خود را بدون مشکل و نگراني يک نوع به انواع ديگر منتقل کنيد.
ششم اينکه سازگار هستند بدين صورت که شکل آنها درحال رنگ باختن است و مبدل ها وکابل هاي متفاوت امکان استفاده از انواع مختلف را فراهم ساخته اند. در اين صورت مي توان گفت که مهم نيست از چه نوع حافظه فلشي استفاده مي کنيد، مهم اين است که فلش را به عنوان همراه انتخاب کرده ايد.
تکنولوژي هدف دار
در اين نوشتار نه مروج تئوري توطئه هستم و نه دوست دارم از فلش ها غول بي شاخ و دومي بسازم که آن سرش ناپيداست اما تکنولوژي حافظه هاي غيرفرار هر از چند گاهي افسار از دست صاحب خود مي ربايد و به بياني علمي تکنولوژي هدف داري هستند. فلش ها جذاب هستند و سودي سرشاري نصيب توليدکننده مي کنند. ببينيد چه شده که غول سازنده هاردديسک Seagate به صرافت ايجاد بخش طراحي و توليد حافظه هاي SSD افتاده است! فلش ها هدف دار هستند بدين معنا که توليدات نوع بشر را حمل کرده ودسترسي به  آنها را ممکن مي سازند. هدف داري تکنولوژي حافظه هاي غيرفرار مانند ديگر محصولات تکنولوي اطلاعات است که زمينه هاي فکري بشر را تغيير مي دهند، چرا که برخلاف ديگر تکنولوژي ها اطلاعات را مديريت مي کنند.
و اما بعد...
شايد عجيب باشد که چرا در اين بخش به پيامدهاي اين تکنولوژي در جامعه و نسبت آن با انسان سخن گفتيم. به زعم ما نمي توان صنعت خود را با اين تکنولوژي ها عجين کرد و به پيامدها فکر نکرد. اين نوع تکنولوژي ها هم آسان کننده هستند و هم هدايت کننده و مخاطب اين نوع محصولات بايد بداند که کارکرد دستگاه هاي اطلاع محور با کارکرد کلنگ و چغندر تفاوت دارد.
اينکه گفته مي شود تکنولوژي بدون فرهنگ وارد کشور ما مي شود به همين موارد اشارت دارد. در اين صورت حافظه هاي غيرفرار تازه در ابتداي مسير خود قرار دارند. عرفي شدن تکنولوژي هاي جديدتري چون FeRAM MRAM وبه خصوص NanoRAM به طور حتم اتفاقات ديگري را به دنبال خواهد داشت، چرا که امکانات و توانايي آنها بسيار فراتر از حافظه هاي فلش است. شايد اين چنين شود که تکنولوژي هاي جديدتر، عملکرد انقلابي آرام داستان من را اصلاح کنند.
نويسنده: جواد زارعي 

اپلیکیشن اندروید تلگرام اینستاگرام